(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングに回転可能に取り付けられるスクリューと、該スクリューに沿って軸方向に動くように前記スクリュー上に作動可能に配置されるナットと、該ナットに各々隣接して前記ハウジングの中に支えられる回転可能なスリーブを有する１対の光学要素と、を備え、
前記ナットがその両端に隣接するピンを有し、各スリーブがその軸長さに沿って形成される軌道を有し、各ピンが各々異なる軌道に作用するように配置され、前記ナットが軸方向に動くと一方の前記ピンが一方のスリーブを回転しないようにしかつ他方の前記ピンが他方のスリーブを回転させるように各軌道が形成され、それによって前記他方のスリーブに関連付けられる前記光学要素が第一位置と第二位置との間で回転する、駆動装置。
【請求項２】
各軌道が前記スクリューの軸方向に対してほぼ平行に伸びる第一区分及びこれに対してある角度で伸びる第二区分を有することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
各軌道がこれに関連するスリーブに形成される溝であり、かつ前記ピンの各々が前記溝のうち一方の中でスライド可能であり、各溝が前記スクリューの軸方向にほぼ平行に伸びる第一区分及び前記第一区分に対してある角度で前記光学要素に向かって伸びる第二区分を有することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
各溝の前記第一区分が他方の溝の前記第一区分に隣接し、かつ各溝の前記第二区分が前記第一区分によって他方の第二区分から離されることを特徴とする、請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
各光学要素がレーザー干渉フィルタであり、各フィルタが使用位置及び非使用位置を有することを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記スクリューを両方向に回転させるために前記スクリューに結合されるモーターを含む、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項７】
微光を増幅する暗視ゴーグルと、該ゴーグルをレーザー光線から保護するために前記ゴーグルに作用するように配置される１対のレーザー光線フィルタと、該フィルタのうちいずれかを非使用位置と使用位置との間で動かす駆動装置と、
を備える暗視装置であって、
前記駆動装置が、前記ゴーグル上に支えられるハウジングと、該ハウジングの中に回転可能に取り付けられるスクリューと、該スクリューに沿って軸方向に動くように前記スクリュー上に作動可能に配置されるナットと、前記フィルタの各々から伸びる回転可能なスリーブと、を含み、
各スリーブが前記ナットに隣接して前記ハウジングの中で支えられ、各スリーブがその軸方向長さに沿って伸びる軌道を持つように形成され、
前記ナットがその軸方向の両端にピンを有し、前記ナットが前記スクリューに沿って軸方向に動くとき複数の前記スリーブの一方を回転させるが他方のスリーブを回転しないで保持するように各ピンが複数の前記軌道の一方の中でスライド可能であり、それによって前記回転するスリーブと関連付けられる前記フィルタがその使用位置と非使用位置との間で動く、暗視装置。
【請求項８】
各軌道が前記スクリューの軸方向に対してほぼ平行に伸びる第一区分及びこれに対してある角度で伸びる第二区分を有することを特徴とする、請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】
各軌道がこれに関連するスリーブ上に形成される溝であり、かつ各ピンが前記溝のうち一方の中でスライド可能であり、各溝が前記スクリューの軸方向にほぼ平行に伸びる第一区分及び前記第一区分に対してある角度で前記レーザー光線フィルタに向かう方向へ伸びる第二区分を有することを特徴とする、請求項７に記載の駆動装置。
【請求項１０】
各溝の前記第一区分が他方の溝の前記第一区分に隣接し、かつ各溝の前記第二区分が前記第一区分によって他方の第二区分から離されることを特徴とする、請求項９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記スクリューを両方向に回転させるために前記スクリューに結合されるモーターを含む、請求項７に記載の駆動装置。
【請求項１２】
微光を増幅する暗視ゴーグルと、１対のレーザー光線フィルタと、他方のフィルタをその非使用位置に保持しながら一方のフィルタをその使用位置と非使用位置との間で回転させるための駆動装置と、を備え、各フィルタは前記ゴーグルをレーザー光線による損傷から保護するための使用位置と非使用位置との間で回転可能である、暗視装置であって、
前記駆動装置が、前記ゴーグルによって支えられるハウジングと、前記ハウジングの中に回転可能に取り付けられるスクリューと、該スクリューを両方向に回転させるために作動可能に配置されるモーターと、前記スクリューに沿って軸方向に動くように前記スクリュー上に支えられるナットと、を備え、
該ナットが該ナットから半径方向に伸びる１対のピンを有し、一方の該ピンが前記ナットの一方の軸方向の端に配置され、他方の前記ピンが前記ナットの他方の軸方向の端に配置され、
各フィルタが前記ナットに隣接して前記ハウジング内に配置されるスリーブを持つように形成され、各スリーブがその長さに沿って軸方向に伸びる軌道を持つように形成され、各軌道がこれに関連するスリーブの他方のスリーブに隣接する端から伸びる第一の細長い区分を有し、該第一の細長い区分が相互に接続し、各軌道が、さらにこれに関連するスリーブの他方の端に隣接し前記第一区分に対してある角度でこれに関連するスリーブと関連付けられるフィルタに向かって伸びる第二区分を含み、
各フィルタがその非使用位置にあるとき各ピンがその隣接するスリーブの前記軌道の前記第一区分の中へ伸び、一方の前記ピンがこれに関連する軌道の前記第一区分に沿ってスライドしかつ他方の前記ピンがこれに関連する軌道の前記第二区分の中へスライドして前記軌道のスリーブ及びフィルタをその使用位置へ回転させるように、前記スクリューの一方向への回転が前記ナットを第一の方向に動かす、暗視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（連邦政府後援による研究に関する表示）
本発明は米合衆国政府契約第ＦＡ８６５０−０３−Ｃ−５９４３号に基づきなされ、米合衆国政府が本発明に関する特定の権利を有する。
【０００２】
本発明は駆動装置に関する。複数の光学要素の１つを暗視装置に対して相対的に回転させて使用位置にするための特に暗視装置に役立つ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
暗視装置は、低レベルの周囲光を増幅して夜間にユーザーが物を見えるようにするために使用される双眼鏡または単眼鏡を含む。このような装置は、一般に周囲光を受ける対物レンズを有する映像増強管を含む。周囲光は映像増強管によって増強され、ユーザーへ送られる。暗視装置は技術上周知であり、各種車両または地上において兵士がこれを使い易くするために、携帯するか、ヘルメットまたは頭装着バンドに取り付けるか、ユーザーがこれを装着することができる。
【０００４】
映像増強管はレーザー光線の干渉を受けやすく、場合によって、増強管はレーザー光線によって損傷を受ける可能性がある。
【０００５】
レーザー光線から暗視装置を保護するために、レーザー光線の効果から映像増強管を保護するために対物レンズに作用するように配置される単一のレーザー干渉フィルタを使用することは既知である。例えば、２０００年１月１３日にＴｅｄ  Ｊ．Ｇｒｏｓｓ他に発行された米国特許第６，０７５，６６１号を参照。Ｇｒｏｓｓの特許においては、レーザー光線をフィルタリングするために対物レンズの自由端に被さって嵌まる単一のレーザー干渉フィルタが配置される。レーザー干渉フィルタ１つだけでは充分ではないこと、及び２つのフィルタを含むフィルタ装置が状況によっては映像増強管を保護するために好ましいことが明らかになっている。この２つのフィルタは、それぞれがレーザー光線の特性例えばその波長またはその出力密度、連続的であるかパルス状であるかまたはその他の同様の特性に応じてどちらかが最適に使用されるようにそれぞれ異なるフィルタリング能力を持つ。フィルタは、周囲光の光路から外れる位置である非使用位置に格納される。フィルタが必要とされる場合、好ましいフィルタが選択され、増強管を保護するために対物レンズに隣接する使用位置へ駆動される。他方のフィルタは非使用位置に留められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
２つのモーター（各フィルタに１つずつ）を使用することによって選択されたフィルタをその使用位置へ動かすための駆動装置またはアクチュエータを配置することができる。これによって、選択されたフィルタと関連付けられるモーターにエネルギーを供給することによって、選択されたフィルタが動かされる。このような配列体は、高価で、嵩が大きくかつ重い傾向がある。従って、選択されたフィルタを駆動するために安価で軽量な配列体が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
駆動装置は、ハウジング及びその中に回転可能に取り付けられるスクリューを備える。スクリューに沿って軸方向に動かすためにスクリューにナットが作動可能に配置される。また、各々回転可能なスリーブを有する１対の光学要素がナットに隣接してハウジングの中で支えられる。ピンがナットの両端に隣接して配置され、各スリーブの軸方向長さに沿って軌道が配置される。各ピンはそれぞれ異なる軌道に作用するように配置される。各軌道は、ナットが軸方向に動くと１つのピンが１つのスリーブを回転しないように保持し、他方のピンが他方のスリーブを回転させ、それによって他方のスリーブと関連付けられる光学要素が第一位置と第二位置との間で回転するように形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１を参照すると、全体が１４で示される適切な取付け配列体によってヘルメット１２に取り付けられる双眼鏡の形式の暗視装置が示されている。ヘルメット１２は、当然、暗視装置を利用する野戦兵またはパイロットまたは車両運転手など兵士によって装着される。本発明に係る駆動装置は、手持ち単眼鏡か兵器に取り付けられる単眼鏡を含めて他の装置に使用できることが分かるはずである。双眼鏡１０は１対の単眼鏡１６、１６を含む。単眼鏡は例えば映像増強装置、感熱暗視装置または他の有用な暗視装置とすることができる。各単眼鏡１６、１６は対物レンズ１８及び映像増強管（図示せず）を含む。各映像増強管は技術上周知であり、対物レンズ１８の自由端で受け取る微光を増強して、ユーザーが見ている接眼レンズに可視画像を与えるように作用する。
【０００９】
各単眼鏡１６、１６は、レーザー干渉フィルタ組立品２０（図１にはそのうち一方だけが示されている）を含む。各フィルタ組立品２０は同一であり、各々、単眼鏡１６の対物レンズ１８の周りに嵌まるサイズ及び形状を持つ第一のほぼ円筒形の部分２２を有するハウジングを含む。フィルタ組立品２０のハウジングは、円筒形部分２２と対物レンズ１８の自由端に隣接する単眼鏡ハウジングとの間の任意の適切な締結配列体によって、その関連する単眼鏡１６と一緒に保持される。
【００１０】
フィルタ組立品ハウジングは、また、対物レンズ１８と同じサイズ及び概略形状の開口２６を有する第二部分２４を含み、その開口は、光が開口２６を通過してレンズに入射するように対物レンズに隣接しかつその前にある。第二ハウジング部分２４は、開口２６の下に伸びる楕円形またはその他の形状の部分を含み、この第二ハウジング部分は図３及び４から分かるように内部凹部２８を持つように形成される。２つのレーザー干渉フィルタ３２及び３４（図１においてはそのうち一方だけが部分的に示されている）は凹部２８の中に配置される。各フィルタ３２及び３４は異なるフィルタリング能力を有し、レーザー光線の特性に応じていずれか１つだけしか使用する必要がない。
【００１１】
フィルタ組立品ハウジングは、また第一の円筒形部分２２に対して従って当然単眼鏡１６に対してほぼ平行に伸びる軸を有する第二の円筒形部分３０を含む。
【００１２】
非使用位置にあるとき、フィルタ３２及び３４は、第二ハウジング部分２４に形成される凹部２８の中において対物レンズ１８の下に配置される。ゴーグルを保護するためにフィルタのうち一方が必要とされる場合、必要とされるフィルタはその非使用位置から使用位置へ好ましくは対物レンズ１８の前へ動かされ、他方のフィルタは非使用位置に留まる。光は選択されたフィルタ３２または３４に衝突し、選択されたフィルタはレーザー光線から増強管を保護するように作用する。このようなフィルタは技術上既知であり、本明細書においてこれを説明する必要はない。フィルタは、レーザー光線を除去しながら、周囲光が対物レンズ１８及びその映像増強管まで通過できるようにする、とだけ述べる。
【００１３】
次に図２から５までを参照すると、本発明に係る駆動装置が図解されている。この駆動装置は選択されたフィルタをその非使用位置から使用位置へ駆動するが、他方のフィルタを非使用位置に留める。この駆動装置は第二の円筒形ハウジング部分３０に配置され、単一の逆回転可能電気モーター３６を含む。フィルタ組立品ハウジング内部またはその外部にこの電気モーターを配置することができる。モーター３６は親ネジ３８を作動するように結合される。親ネジはハウジング部分３０の中に回転可能に取り付けられる。モーター３６の回転方向に応じてどちらかの方向に親ネジを回転させることを条件として、モーターと親ネジ３８との間に任意の適切なカップリングを使用することができる。ナット４０は親ネジ３８に形成されるネジ山に支えられ、下に説明されるように、親ネジが回転するとき、ナットは回転方向に応じていずれかの方向にスクリューに沿って軸方向に並進する。ナット４０は１対のピン４２、４４または同様の隆起を有する雌ネジ付きの細長い部材であることが図から分かる。各ピン４２、４４は、ナットの自由端に隣接するナットの外面から半径方向外向きに伸びる。ナットの自由端は、ハウジング部分３０の外側端に隣接する。
【００１４】
各フィルタ３２及び３４は、それぞれほぼ円筒形のスリーブ４６及び４８と一緒に形成されるかまたは作動可能にこれに結合される。各スリーブはこれに結合されるフィルタ３２または３４の円周面からハウジング部分３０の中へ伸びる。これらのスリーブ４６及び４８はほぼ円筒形の部材であり、スリーブがネジ３８に隣接しかつ好ましくはナットが回転しないようにするためにネジ３８及びナット４０を取り囲むように配置される。
【００１５】
各スリーブ４６及び４８は軌道を持つように形成される。各軌道はそれぞれピン４２及び４４と協働して、選択されたフィルタ３２または３４をその非使用位置から使用位置へ回転させるが、他方のフィルタをその非使用位置に保持する。この実施形態において、軌道は細長い溝５０及び５２の形を取り、それぞれその関連するスリーブ４６及び４８の長さに沿って軸方向に伸びる。各溝５０及び５２は、それぞれ軸方向に伸びるほぼ直線の区分５４及び５６を含み、各軸方向の区分は、軸方向に伸びる区分が両方のスリーブ４６及び４８を貫通して伸びる連続軌道を形成するように、他方の溝に隣接する開口を有する。軸方向の区分５４及び５６は、ナット４０の軸方向長さとほぼ同じ長さを持つ。その他方の端すなわちハウジング部分３０の外側端に隣接する端で、溝５０及び５２はそれぞれほぼ弓形の区分５８及び６０を持つように形成される。弓形の区分は軸方向の区分５４及び５６に対してある角度で、それぞれフィルタ３２及び３４に向かう方向に伸びる。
【００１６】
図２及び３に示されるように、フィルタ３２及び３４が非使用位置にあるとき、各ピン４２及び４４は、これに関連する溝軸方向区分５４または５６とそのそれぞれの弓形区分５８及び６０との交差点近くに位置する。ピン４２及び４４は溝５０及び５２の軸方向区分５４及び５６に着座するので、どちらかの方向にネジ３８が回転してもナット４０が回転するのを防いで、ネジ３８の回転方向に応じた方向にスクリューに沿って軸方向にナットを動かす。ナット４０が動くと、ピンは溝の軸方向区分５４及び５６に沿ってスライドし、図３に示されるように先導ピン４２はスライドして弓形区分５８の中へ入り、スリーブ４６及びこれに結合されるフィルタ３２をその使用位置へ回転させる。同時に、他方のピン４４は直線区分５４に隣接するまで直線区分５６に沿って進む。他方のピン４４のこのような軸方向の動きはこれに関連するスリーブ４８を回転させず、これに結合されるフィルタ３４はその非使用位置に留まる。
【００１７】
フィルタ３２がその使用位置にあるとき、ネジ３８が反対方向に回転するとピン４０及び４２は図２に示される位置に戻る。ピン４０が弓形区分５８に沿ってスライドすると、スリーブ４６及びこれに結合されるフィルタ３２は非使用位置へ回転する。
【００１８】
フィルタがその非使用位置にあるとき上述の方向とは反対の方向にネジ３８が回転すると、フィルタ３２について説明されるのと同様に他方のフィルタ３４がその非使用位置と使用位置との間で動くことが分かるはずである。
【００１９】
使用時に、適切なスイッチ配列体によって手動でモーターを作動するか、または自動的にフィルタを選択して選択されたフィルタをその使用位置と非使用位置との間で動かすためにモーターを適切なレーザー光線センサ及びソフトウェアと結合することができる。
【００２０】
以上の説明は本発明の代表的実施形態に関するものであり、本発明の範囲は付属の特許請求の範囲において定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るレーザー干渉フィルタ及び駆動装置を含むヘルメット取付け暗視双眼鏡装置を示す斜視図である。
【図２】フィルタが非使用位置にあるときの本発明に係る駆動装置を示す、図１の線２−２に沿って見た部分断面図である。
【図３】フィルタが非使用位置にあるときの本発明に係る駆動装置を示す部分的に断面で示される上面図である。
【図４】図２と同様の部分断面図であるが、フィルタのうち一方が使用位置にあるときの駆動装置を示している。
【図５】図３と同様の図であるが、フィルタのうち一方が使用位置のときの駆動装置を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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